有机光电材料 有机光电材料发电原理

随着城市的发展，人们发现，人类的快速发展是以牺牲自然的平衡为代价的，人们所需要的能源电能，在传统的生产方式上会制造巨大的污染，比如说燃煤发电，火力发电这种方式都会产生大量的二氧化炭和各种有毒物质，所以科学家纷纷开始寻求绿色可替代的发电方法，而其中，太阳能发电就是一种被人们看好的绿色发电方法，那太阳能发电的方法原理是什么呢，为什么通过光照就能产生电流呢。

有机光电材料发电原理

光电材料的定义通过光生伏打效应将太阳能转换为电能的材料。主要用于制作太阳能电池。太阳是一个巨大的能源库?地球上一年中接收到的太阳能高达1.8×1018千瓦时。研究和发展光电转换材料的目的是为了利用太阳能。

光电转换材料的工作原理是将相同的材料或两种不同的半导体材料做成PN结电池结构，当太阳光照射到PN结电池结构材料表面时形成新的空穴-电子对在p-n结电场的作用下空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区?接通电路后就形成电流。这就是光电材料的工作原理。

目前运用最广的是太阳能电池其发电系统主要由太阳能电池板太阳能控制器蓄电池及逆变器组成。太阳能电池板太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能或送往蓄电池中存储起来或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

发电方式太阳能发电有两种方式：一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。1.光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电。一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气再驱动汽轮机发电。

前一个过程是光—热转换过程，后一个过程是热—电转换过程与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍。一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元，平均1kW的投资为2000~2500美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合。而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。

光—电直接转换方式该方式是利用光电效应将太阳辐射能直接转换成电能光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件是一个半导体光电二极管当太阳光照到光电二极管上时光电二极管就会把太阳的光能变成电能?产生电流。

当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源?具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长?只要太阳存在?太阳能电池就可以一次投资而长期使用?与火力发电、核能发电相比?太阳能电池不会引起环境污染?太阳能电池可以大中小并举?大到百万千瓦的中型电站小到只供一户用的太阳能电池组?这是其它电源无法比拟的。

其实光电材料的最重要的原理就是通过材料生成一种PN结，这种PN结在接受到光子的时候就会使电子由n区流向p区，这样就能形成电流，有了电流就能形成电压，就是我们常用的电源了，因为太阳的能量非常巨大，一年中放射出来的能量足以让地球用上很久了，而且太阳发出的这些能量是免费的绿色的，而我们只需要找出一种接受和储存它的方法，一旦我们找出这种方法，能源问题就完美地被解决了。